Technik-Lehrplan GTS

GTS
Berufliches Gymnasium - Lehrplan Technik
Maschinenbau, Elektrotechnik, Technische Informatik
Gewerblich-technische Schulen
der Stadt Offenbach
Fach Std/W
Alle Schwerpunkte
E1
TEKO
3
TECH
3
TEWI
4
Fach Std/W
E2
TEWI
(LK)
TEKO
(GK)
TECH
(GK)
Q1
TEWI
(LK)
TEWI
(GK)
TECH
(GK)
Q2
TEWI
(LK)
TEWI
(GK)
TECH
(GK)
Q3
TEWI
(LK)
TEWI
(GK)
TECH
(GK)
Q4
TEWI
(LK)
TEWI
(GK)
TECH
(GK)
Technikgrundlagen I
Fertigungstechnik – Prüfmittel – Kräfte und Momente - Technische Kommunikation I
Grundlagen Elektrotechnik I
Messtechnische Untersuchung von Zweipolen I und Technische Kommunikation I
Strukturiertes Problemlösen I mit einer Objektorientierte Programmiersprache
Maschinenbau
Elektrotechnik
Techn. Informatik *
Technikgrundlagen II
Elektrisches und
magnetisches Feld
Strukturiertes
Problemlösen II
2/3
Techn.-Kommunikation II
Grundlagen E-Technik II
Einfache IT- Systeme
2/3
Grundtechniken maschin.
Werkstoffbearbeitung
Messt. Untersuchung von
Zweipolen II
Informationsverarbeitung
in IT-Systemen (3)
Dimensionierung von
Bauteilen / Werkstoffe
Wechselstromtechnik
Objektorientierte
Softwareentwicklung
2/3
Werkstoffe
Gleichstromnetzwerke
(verbindlicher eGK,3h)
(verbindlicher eGK,3h)
Betriebssysteme
2/3
Energie- und
Antriebstechnik
Messtechnik
Analogtechnik
Funktionseinheiten zur
Energieübertragung
Wechselstromnetze
Digitaltechnik
CAD-3D
Digitale
Informationsverarbeitung
(verbindlicher eGK, 3h)
4
5
5
2/3
(CAD-2D: Autocad)
(Solid Edge)
(incl. Mikroprozessoren)
Vernetzte Systeme
3
Konstruktionselemente des
Maschinenbaus
Analogtechnik
Operationsverstärker
5
Automatisierungstechnik
Digitaltechnik
Datenkommunikation
2
Steuerungstechnik
Bearbeitungsverfahren
Qualitätsmanagement
Operationsverstärker
Prozessautomatisierung
5
Konstruktiver
Maschinenbau
Antriebstechnik
Datenbanken
2
Analyse von Baueinheiten
Prakt. Schaltungstechnik
Webdesign und Multimedia
CNC-Technik
Elektrotechnische
Anwendungen
2/3
2/3
(fakultativ Mikroprozessoren)
(Metall/Elektro- Werkstatt)
(E.- Werkstatt)
BWL
Techn. Anwendungen
Webbasierte Anw.
Die Kurse in E1 sind schwerpunktübergreifend und für alle Schüler verpflichtend. Am Ende des ersten Halbjahres findet eine
verbindliche Schwerpunktwahl statt. Die Kursfolgen und deren Inhalte orientieren sich an den gültigen Lehrplänen für das Berufliche
Gymnasium in Hessen und berücksichtigen die Inhalte des Industriemechanikers / Elektronikers für Geräte und Systeme / ITFachinformatikers. Die fettgedruckten Kurse beinhalten die verbindlichen Themen für die zentrale schriftliche Abiturprüfung.
Abkürzungen: LK: Leistungskurs, GK Grundkurs, eGK: ergänzender Grundkurs, TEWI: Technikwissenschaften, TECH:
Technologie, TEKO Technische Kommunikation.
Stand 12.08.2013)
*1 Der Schwerpunkt Technische Informatik wird schwerpunktübergreifend unterrichtet. Er setzt sich nach dem Erlass vom
15.07.2005 aus Inhalten der Datenverarbeitungstechnik und der Elektrotechnik zusammen. Im Folgenden: Technische Informatik,
TI, Datenverarbeitungstechnik, Datenverarbeitung oder DV.
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Alle Schwerpunkte
E1
Maschinenbau
Technikgrundlagen I ( Fertigungstechnik – Prüfmittel – Kräfte und Momente Technische Kommunikation I ):
Fertigungsverfahren, Kräfte und Momente, Prüfmittel mit Praxisübungen,
Toleranzberechnungen, Umrechnung von Längen-, Flächen- und Volumeneinheiten,
Einführung ins manuelle technische Zeichnen
Elektrotechnik
Grundlagen der Elektrotechnik I (messtechnische Untersuchung von Zweipolen I und
technische Kommunikation):
Grundgrößen der Elektrizität: Ladung, Kräfte, elektrisches Feld, Potential, Spannung,
Strom, Gleich-, Wechsel-, Mischstrom, Widerstand, Leitwert, Ohmsches Gesetz,
Gleichstromkreis mit Spannungs- und Strommesser, Kennlinien, Reihen-, Parallel-,
Gruppenschaltung, zu ausgewählten theoretischen Inhalten sind im Labor
messtechnische Untersuchungen an den Zweipolen vorzunehmen, Schaltpläne
benennen, skizzieren, Funktionen zu beschreiben inkl. Analyse und Auswertung auch
mit EDV- Unterstützung.
Datenverarbeitung
Objektorientierte Programmiersprache, strukturiertes Problemlösen I:
Programmanalyse, Algorithmus, Umsetzung in die Programmiersprache Java,
Testverfahren, Entwicklungsumgebungen (Projektverwaltung, Hilfesysteme, Debugger),
Verarbeitungsmodelle von Compiler- und Interpretersprachen, Struktogramme,
Variable, Konstante, Datentypen, Kontrollstrukturen.
Schwerpunkt Maschinenbau
E2
Technikgrundlagen II (TEWI-LK)
Energie-, stoff- und informationsumsetzende Systeme und Funktionseinheiten
EVA- Prinzip; Maschinen und Geräte als Technische Systeme (Blockdiagramm);
Hauptfunktionen: Umwandeln, Umformen, Transportieren, Speichern;
Teilfunktionen und Teilfunktionsstrukturen
Maschinelle Fertigungsverfahren
Drehen: historische Entwicklung, Bauarten, Funktionseinheiten der Drehmaschine;
Schneidstoffe, Bestimmung der Schnittgeschwindigkeit;
Fräsen: Aufbau der Fräsmaschine, Gleichlauf-, Gegenlauf- und Stirnfräsen
Maschinentechnische Berechnungen: Potentielle und kinetische Energie; Leistung und
Wirkungsgrad; Sankey- Diagramm; Berechnung der Drehzahl und
Vorschubgeschwindigkeit; Kräfte beim Zerspanen; Schnittmoment;
Zeitspanungsvolumen und Zerspanleistung
Schiefe Ebene und Reibung
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Technische Kommunikation II (TEKO-GK)
Grundfunktionen eines zweidimensionalen CAD-Systems (Autocad)
Darstellung prismatischer Körper in drei Ansichten, Schnittdarstellung, Zylinderschnitte,
Gewindedarstellung, Bemaßung nach DIN mit Angaben von Form- und Lagetoleranzen
sowie Oberflächenzeichen, Einzelteil- und Detailzeichnungen,
Zusammenbauzeichnungen und Zeichnungslesen; Stücklistenverwaltung
Grundtechniken maschineller Werkstoffbearbeitung (TECH-GK)
Erstellen einer Baueinheit mit Hilfe manueller und maschineller Fertigungsverfahren.
Q1
Dimensionierung von Bauteilen (TEWI-LK)
Statik: Newton’sche Axiome, Bestimmung resultierender Kräfte mittels zeichnerischer
und rechnerischer Verfahren, Auflagerkräfte und Einspannreaktionen, Freimachen von
Bauteilen, Zentrales Kräftesystem, 3-Kräfte-Verfahren, Culmann’sche Gerade,
Fachwerkberechnung (Knotenverfahren und Cremonaplan), Ritter’sche
Schnittverfahren, Kippmoment und Standsicherheit
Reibungsarten und Reibmoment
Schwerpunktberechnung: Flächenschwerpunkt und Linienschwerpunkt
Festigkeitslehre: Hook’sche Gesetz (E-Modul und Gleitmodul); Formänderungsarbeit;
Wärmedehnung; Dauerfestigkeit (Wöhler- und Smith-Diagramm); Beanspruchungs- und
Belastungsarten; Spannungsberechnungen: Zug, Druck, Flächenpressung,
Abscherung, Torsion, Biegung und Knickung; Flächenträgheitsmomente und
Widerstandsmomente (Satz von Steiner)
Werkstoffe (TEWI-eGK, verbindlicher GK)
Werkstoffeinteilung und Werkstoffeigenschaften:
Stahl, Guss, NE-Metalle, Hartmetall, Keramik, Kunststoffe, Verbundwerkstoffe;
Innerer Aufbau der Metalle
Hochofenprozess und Stahlerzeugung
Wärmebehandlung und Werkstoffprüfung:
Eisen-Kohlenstoff-Diagramm; Glühen; Härteverfahren; Werkstoffprüfung;
Korrosion- und Korrosionsschutz
Energie- und Antriebstechnik (TECH-GK)
Elektromotoren: Elektrische Leistung; Funktionsprinzip der Gleichstrom-, Synchron- und
Asynchronmotoren; Leistung von Wechsel- und Drehstrommotoren,
Antriebe der Automobiltechnik: Vergleichende Behandlung von konventionellen und
alternativen Antrieben im Automobilbau
Alternative Energien: Brennstoffzellen, Windkraftanlagen, Solaranlagen,
Blockheizkraftwerke und Erdwärme
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Q2
Funktionseinheiten zur Energieübertragung (TEWI-LK):
Wellen und Achsen: Innere Kräfte und Momente; Kräfte und Momente am Biegebalken
Getriebe: Zahnradberechnungen: Evolventenverzahnung, Kegelrad, Schnecke;
Getriebearten: Zahnradgetriebe, Riementriebe, Kettentriebe;
Festigkeitsnachweis bei zusammengesetzten Beanspruchungen mit
Vergleichsspannung und Vergleichsmoment
Kupplungen und Bremsen: Bauformen; Funktionsweise und Wirkung; Berechnung der
wirkenden Momente
CAD – 3D (TEWI-GK):
Modellieren von dreidimensionalen Bauteilen mit Solid Edge.
Ableiten dreidimensionaler Werkstücke in zweidimensionale Zeichnungen nach DIN mit
normgerechter Bemaßung.
Erstellen von Zusammenbauzeichnungen in der Assembly-Umgebung.
Konstruktionselemente des Maschinenbaus (TECH-GK):
Welle-Nabe-Verbindungen: Bauarten;
Berechnung der Verbindungen: z.B.: Ringfeder-Spannelemente, Passfeder,
Pressverband
Lagerungen: Wälzlager, Gleitlager, Lebensdauergleichung
Schmierung und Dichtung
Fügetechnik: Fügearten, Stifte, Schrauben
Q3
Automatisierungstechnik (TEWI-LK):
Analoge, binäre und digitale Signale sowie logische Verknüpfungen
Sensoren:
Analoge Sensoren für Weg, Winkel, Abstände, Geschwindigkeit, Dehnung und Kräfte;
Binäre Sensoren: induktiv, kapazitiv, magnetisch und optisch;
Digitale Sensoren: inkrementale Wegsensoren, Codemaßstäbe und Winkelcodierer
Neue Aktorprinzipien: Piezoaktor, Formgedächtnislegierungen; Pneumatische Aktoren
Steuerungs- und Regelungstechnik
Unterscheidung: Steuern und Regeln; Steuerkette und Steuerungsarten;
Elemente eines Regelkreises (Blockschaltbild);
Regelungsarten: Festwertregelung, Folgeregelung, Kaskadenregelung,
Verhältnisregelung; Stetige und unstetige Regler
SPS: Aufbau und Funktionsweise einer SPS;
Programmierung mit Siemens S7: UND-, ODER-, NICHT-Verknüpfungen,
Speicherschaltungen, Zeitfunktionen, Zähler, Merker, Flankenoperation und
Wischimpuls, Schrittkette, Ablaufsteuerung;
Simulation der Programme an einer SPS-Anlage;
Darstellung der Funktionsabläufe mit GRAFCET
Robotik: Aufbau und Funktion von Robotern
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Steuerungstechnik (TEWI-GK):
Pneumatische Steuerungen:
Bauteile, Schaltpläne, Weg-Schritt-Diagramme, Aufbau von Steuerungen
Steuerungstechnische Berechnungen:
Druckberechnungen und Kolbenkräfte; Volumenstrom; Hydraulische Steuerungen;
Hydraulische Presse
Qualitätsmanagement (TECH-GK):
Begriffe: Qualitätsmanagement, Qualitätssicherung, Qualitätsregelkreis,
Fehlerverursachung, Fehlerkosten und Fehlervermeidung,
Philosophien und Denkweisen: TQM; Deming-Zyklus; KAIZEN
Methoden: Brainstorming; Taguchi-Diagramm; Ishikawa-Diagramm; Pareto-Diagramm;
Strichliste und Qualitätsregelkarte; Statistische Prozesskontrolle (SPC) mit Maschinenund Prozessfähigkeit; Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA)
Zertifizierung von QM-Systemen (ISO 9001:2000, u.a.)
Produkthaftungsgesetz
Q4
Konstruktiver Maschinenbau (TEWI-LK):
Methoden des Konstruktionsprozesses: Morphologischer Kasten; Lasten- und
Pflichtenheft; Literatur- und Patenrechtrecherche
Funktionsgerechtes Konstruieren und fertigungsgerechtes Gestalten:
Projektorientiertes Konstruieren; Dokumentation durch Zeichnungen und Stückliste;
Festlegung möglicher Fertigungsverfahren; Montageanweisungen;
Durchführung des Festigkeitsnachweises;
Beurteilung in Bezug auf Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit
Analyse von Baueinheiten (TEWI-GK):
Funktionszusammenhänge von Baueinheiten:
z.B.: Gelenkwelle, Kompressor, Schlauchpumpe, Rührwerk, Streckrollentrieb,
Stirnradgetriebe, Kegelradgetriebe, Schneckentrieb
Maschinentechnische Berechnungen und Präsentation der Baueinheiten
CNC-Technik (TECH-GK):
Grundlagen der CNC-Technik: Aufbau einer CNC-Maschine; Nullpunktverschiebungen;
Werkzeuge
Programmierung und Fertigung: Programmieren mit SymPlus (Fräsen und Drehen);
Programmsimulation am PC; CAD/CAM
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Schwerpunkt ELEKTROTECHNIK
E2
Elektrisches und magnetisches Feld (TEWI-LK)
Elektrisches Feld: Influenz, Grundgleichungen der Elektrostatik, Feldkonstante,
Dielektrikum, Permittivität, Kräfte, Kapazität, Kondensatoren, Bauformen, Lade- und
Entladefunktionen, Energieinhalt, elektrostatisches Messprinzip des Oszilloskop,
Magnetisches Feld: Kräfte zwischen bewegten Ladungen, Feldlinienbilder von Dauermagneten, Leiter, Spulen, Grundgrößen, Durchflutungssatz, Para-, Dia-,
Ferromagnetismus, Permeabilität, Magnetisierungskennlinien. Anwendung: Relais,
Motorprinzip.
Grundlagen der Elektrotechnik II (TEKO-GK)
Arbeit, Leistung, Wirkungsgrad, Gefahren der Elektrizität, Sicherheitsmaßnahmen,
belasteter Spannungsteiler, Ersatzschaltbilder von Energiequellen, Spannungs-, Strom-,
Leistungsanpassung, graphische Lösungen für Spannungs- und Stromteilung bei
nichtlinearen Kennlinien, elektrische Strömung: Driftgeschwindigkeit,
Ausbreitungsgeschwindigkeit der Energie, Anwendung von Standard- und
Simulationssoftware, Projekte z.B. Installationsschaltungen, Leitungswahl, Absicherung.
Berechnung von nicht linearen Bauteilen.
Messtechnische Untersuchung von Zweipolen II (TECH-GK)
Ergänzung zu Grundlagen der ET I und II (Laborübungen): Statischer und differentieller
Widerstand, lineare Kennlinien, nichtlineare Kennlinien von VDR, LDR, NTC, PTC,
Dioden;
Ergänzung zu elektr. und magn. Feld: Einführung Messungen mit dem Oszilloskop:
Spannung, Strom, Zeit, Frequenz, Lade- und Entladefunktionen von RC/RLSchaltungen
Q1
Wechselstromtechnik (TEWI-LK)
Induktion, Generatorprinzip, Transformator, Selbstinduktion, Induktivität von Spulen,
Induktivität als Energiespeicher, Strom und Spannung an der Induktivität, Ein- und
Ausschaltvorgänge an Spulen und Kondensatoren, RL- und RC- Kombinationen,
Erzeugung von Wechselspannungen, Kennwerte: Momentanwert, Scheitelwert,
Mittelwert, Effektivwert, Gleichrichtwert, Periode, Frequenz, Kreisfrequenz sinusförmiger
Größen, Liniendiagramme, Zeigerdiagramme, Betriebsverhalten des Transformators
(ideal, real), Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung an R, L, C mit Linienund Zeigerbilder, Wirk-, Blind-, Scheinleistung. Fakultativ: z.B.: Ströme und
Spannungen mit Hilfe der Infinitesimalrechnung bestimmen, arithmetischer
Mittelwert/Effektivwert einer nichtsinusförmigen Größe bestimmen. Grundlagen der
komplexen Berechnung.
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Gleichstromnetzwerke (TEWI-eGK, verbindlicher GK)
Entflechtung von Netzwerken: Stern- Dreieck bzw. Dreieck- Stern- Transformation;
Gleichungssysteme für Netzwerke, EDV- Lösungen, Kreisstromverfahren, Netzwerke
auf eine Ersatzspannungs- oder Ersatzstromquelle zurückführen, Lösungsstrategien
beim Zusammenwirken von linearen und nichtlinearen Bauelementen/ohmschen
Widerständen und Kapazitäten, Anpassungsfälle, Fakultativ: Superposition,
Knotenpotentialverfahren, vollständiger Baum, Softwareanwendungen.
Messtechnik (TECH-GK)
Multifunktionsgeräte: Direkte und indirekte Messverfahren: U, I, R, P, absoluter und
relativer Messfehler, Innenwiderstand von Messgeräten, Oszilloskop: Aufbau, Tastkopf,
Spannungs-, Zeit-, Frequenzmessung, XY- Betrieb, Kennlinienaufnahme,
Frequenzzähler: Blockschaltbild, Torzeit, Fakultativ: Fehlerrechnung mit
Fehlerfortpflanzung, Normalverteilung, Standardabweichung; Speicheroszilloskop:
Aufbau und Anwendung; computerunterstützte Messerfassung: Multifunktionskarten,
Messwertumformer, Sensorik, Software
Q2:
Wechselstromnetze (TEWI-LK)
Wechselstromschaltungen: Gauß´sche -, trigonometrische-, Euler´sche Schreibweise,
Rechengesetze, komplexe Größen in Zeigerdiagrammen darstellen,
Leistungsbetrachtung, Kompensation, Z-, Y-, U-, I- Ortskurven von RC-, RL- und RCLSchaltungen entwickeln/darstellen, Reihen- und Parallelschwingkreise, Übertragungsverhalten, Resonanz, Dämpfung, Bandbreite, Kreisgüte, Dreiphasensystem, Stern-,
Dreieckschaltung, symmetrische und unsymmetrische Belastung komplex berechnen,
Zeigerdiagramme, Kompensationsarten, Netzwerke mit mehreren Spannungs- und
Stromquellen, Wien-Robinson-Brücke, EDV- unterstützte Berechnungen; Fakultativ:
Frequenzgänge von Hoch-, Tief-, Bandpass und Bandsperre berechnen und
messtechnisch untersuchen.
Digitale Informationsverarbeitung (TEWI-GK)
Analoge und digitale Signale, Pegel, logische Verknüpfungen, Zahlensysteme und
Codes, Wahrheitstabellen, Signal- Zeit- Diagramme, Schaltnetze aufbauen,
analysieren, Schaltalgebra, disjunktive und konjunktive Normalformen, KV- Diagramme,
optimierte digitale Schaltungen entwerfen und aufbauen, Arbeiten mit Datenblättern
(auch in Englisch).
Analogtechnik (TECH-GK)
Halbleiterphysik, Dioden, Gleichrichterschaltungen, Spannungsstabilisierung/begrenzung, bipolare Transistoren, Aufbau, Wirkungsweise, Kennlinien, Kennwerte,
Grenzwerte, Grundschaltungen von Transistoren, Transistorverstärker in
Emitterschaltung, Transistor als Schalter, Laborübungen; Fakultativ: Einfluss von
Glättungskondensatoren, Grundschaltungen mit Transistoren z. B.: mono- und bistabile
Kippstufen, Schmitt- Trigger.
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Q3:
Digitaltechnik (TEWI-LK)
Voraussetzung sind die Inhalte aus 12.2 Digitale Informationsverarbeitung. Entwurf von
Schaltnetzen: Komparator, Multiplexer, Demultiplexer, Kippglieder (RS, T, D, JK),
Zähler, Teiler, Schieberegister, Signal- Zeit- Diagramme; Fakultativ: Halbaddierer,
Volladdierer, Rechenwerke (+,-), ALU, RAM, ROM, Steuerungsaufgaben z. B.
Verkehrsampel, Aufbau eines Mikroprozessors, Mikrocomputer- Architektur,
Bussysteme, Programme z. B. Ampel, Schrittmotor Ansteuerung, A/D- und D/AUmsetzer
Bearbeitungsverfahren (TEWI-GK, Metall/Elektro-Werkstatt)
Grundfertigkeiten der mechanischen Werkstoffbearbeitung: Feilen, Sägen, Bohren,
Gewindeschneiden, biegen, Löten, technische Zeichnungen lesen und anfertigen.
Operationsverstärker (TECH-GK)
Wirkungsweise des Differenzverstärkers, Kenn- und Grenzwerte des
Operationsverstärkers, Betriebswerte real und ideal, Grundschaltungen des OPV:
invertierend, nicht invertierend, Konstantstromverhalten, Addierer, Subtrahierer,
Integrator, Differentiator, Komparator, Schwellwertschalter. Laborübungen, Referate,
Präsentationen.
Q4
Antriebstechnik (TEWI-LK)
Aufbau und Unterscheidungsmerkmale drehender elektrischer Maschinen, einphasigeund mehrphasige Wechselstrommaschinen: Drehfelderzeugung, Aufbau,
Wirkungsweise, Betriebsverhalten von Asynchron- und Synchronmaschinen,
Steuerungsmöglichkeiten, Ersatzschaltungen, Ortskurven, Kreisdiagramm;
Gleichstrommaschinen: Aufbau, Wirkungsweise, Betriebseigenschaften,
Steuerungsmöglichkeiten
Praktische Schaltungstechnik (TEWI-GK, Elektro-Werkstatt)
Fachpraktische Grundfertigkeiten zum Schaltungsaufbau, Platinen entwickeln,
bestücken, löten, testen.
Elektrotechnische Anwendungen (TECH)
Projekte aus den Kursinhalten der vorherigen Kurse. Übung komplexer
Aufgabenstellungen, mit Bezug zur Abiturprüfung des Fachs Technikwissenschaft
und/oder Einführung in die Automatisierungstechnik (SPS- Programmierung).
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Schwerpunkt Technische Informatik
E2
Strukturiertes Problemlösen II (TEWI-LK)
Vertiefung der Programmiersprache Java, eindimensionale und zweidimensionale
Felder, Zeichenketten, Verbunde, Methoden, Datenaustausch zwischen Methoden,
Gültigkeit und Lebensdauer von globalen und lokalen Variablen, objektorientierte
Grundbegriffe wie Objekte, Klassen, Attribute, Methoden.
Einfache IT- Systeme (TEKO-GK)
Rechercheverfahren: Suchverfahren in Bibliotheken und im Internet. Dokumentationsund Präsentationstechniken: Anwendung von Textarbeitungs- und
Präsentationssoftware. Funktionseinheiten eines PCs: Hauptplatine, CPU, Speicher,
Bussystem, Grafikadapter, Schnittstellen, Erweiterungskarten. Peripheriegeräte:
Tastatur, Maus, Joystick, Scanner, Touchpad, Video-Displays, Drucker. Datenträger:
Magnetische Datenträger: Festplatte, Diskette, Optische Datenträger: CD, DVD,
Halbleiterspeicher: Flash- ROM (Memory- Stick). Software: Betriebssysteme,
Standardsoftware, Computerviren
Informationsverarbeitung in IT- Systemen (TECH-GK)
Historische Entwicklung, Signalarten, Pegel, Zahlensysteme, arithmetische
Operationen, Zeichencodierung, logische Grundverknüpfungen, zusammengesetzte
Verknüpfungen, Darstellungsformen (Schaltsymbol, Wahrheitstabellen,
Zeitliniendiagramme), Analyse und Synthese logischer Schaltwerke, konjunktive und
disjunktive Normalform, Vereinfachungen (Karnaugh- Veitch), Halb- und Volladdierer,
einfaches Rechenwerk (+,-), einfache Speicher (RS-, D- FF), Taktsteuerung, einfaches
n-Bit Speicherwerk
Fakultativ: Bool’sche Algebra, De Morgan Theorem, JK- FF, Zähler, Schieberegister
Q1
Objektorientierte Softwareentwicklung (TEWI-LK)
Grundkonzepte der Softwareentwicklung: Problemanalyse, Modellierung, Entwurf,
Implementation, Test, Wartung. Dokumentationstechnik für Benutzer- und
Systemdokumentation. Objektmodell: Objekt als Exemplar einer Klasse,
Kommunikation über Botschaften, Modellierung mit der grafischen
Modellierungssprache UML (Anwendungsfall-, Klassen- Sequenzdiagramm). Klassen:
Attribute als Datenstruktur zur Repräsentierung der Information über ein Objekt,
Methoden als Schnittstellen für den Zugriff auf Attribute und zum Nachrichtenaustausch,
Kapselung, Vererbung, Polymorphie, Objektbeziehungen. Verwaltung von Objekten:
Behälter für Objekte (Felder, verkettete Liste), einfache Such- und Sortierverfahren
(rekursiv und iterativ).
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GTS
Berufliches Gymnasium - Lehrplan Technik
Betriebssysteme (TEWI-GK)
Aufgaben von Betriebssystemen, Ladevorgang BS, Konzepte und BS- Strukturen,
Dateisysteme, Datei- u. Geräteverwaltung, Prozessverwaltung, Speicherverwaltung,
Multibootsysteme, Automatisierung von Betriebssystemabläufen, Single- u.
Multiuserbetriebssysteme, Einzel- u. Mehrplatzbetriebssysteme, Installation v. BS.
Analogtechnik (TECH-GK)
Dioden: Halbleiterphysik, statisches und dynamisches Verhalten, Grenzwerte,
Schaltzeichen, Bauformen, Gleichrichterschaltungen, Z- Dioden, Anwendungsbeispiele,
Schaltungen zur Spannungsstabilisierung; Transistoren: Aufbau, Wirkungsweise,
Kennlinien, Kennwerte und Grenzwerte von bipolaren Transistoren, Grundschaltungen:
Verstärker in Emitterschaltung, NF- Verstärker; Fakultativ: Temperaturverhalten,
Glättungskondensatoren, mono- und bistabile Kippstufen, Schmitt- Trigger.
Q2
Digitaltechnik (TEWI-LK)
Voraussetzung sind die Inhalte aus E2: Informationsverarbeitung in IT- Systemen.
Entwurf von Schaltnetzen: Komparator, Multiplexer, Demultiplexer, Zähler- und
Teilerschaltungen, Schieberegister, Steuerungsaufgaben z. B. Verkehrsampel,
Parkhaus, ...; Additions- und Subtraktionsrechenwerk, ALU, Speicher: RAM, ROM,
Mikroprozessor, Mikrocomputer: Aufbau, Architektur, Bussysteme, Neumann- Zyklus,
Maschinenbefehle und Programme; A/D- und D/A- Umsetzer: Quantisierung,
Abtasttheorem
Vernetzte Systeme (TEWI-eGK, verbindlicher GK)
Vernetzte Systeme u. deren Komponenten, Übertragungsmedien, Netzwerktopologie,
Strukturierte Verkabelung, Kommunikationsmodelle, OSI-/TCP-IP- Referenzmodelle,
Netzwerkkomponenten, Netzwerkkommunikation, Netzwerkbetriebssysteme.
Operationsverstärker (TECH-GK)
Differenzverstärker, Kenn- und Grenzwerte des Operationsverstärkers, Betriebswerte
des idealen und realen OPV, Grundschaltungen: invertierender und nichtinvertierender
Verstärker, Konstantstromverhalten, analoger Addierer/-Subtrahierer, Integrator,
Differentiator, Komparator, Schwellwertschalter (Schmitt- Trigger), A/D- und D/AWandler,
Fakultativ: gesteuerte Quellen
Q3
Datenkommunikation (TEWI-LK)
Grundlegende Begriffe der Datenkommunikation: Sender, Empfänger, Signale,
Synchronisation, Protokolle, Hardware- und Softwareprotokoll. Parallele und serielle
Kommunikation und Schnittstellen, Übertragungsprotokolle, Programmierung von
Schnittstellen, Polling mittels Thread, Event-Steuerung, Datenübertragung über
Schnittstellen. Kommunikation in Netzen: TCP/IP- Protokolle, TCP/IPKommunikationssoftware, Sockets, Client-Server-Prinzip, mehrbenutzerfähige Server
mit Threads, Netzwerkprogrammierung
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Berufliches Gymnasium - Lehrplan Technik
BWL (TEWI-GK)
Historische Entwicklung der BWL, Betriebliche Produktionsfaktoren, Unternehmensziele, Betriebliche Funktionsbereiche, Organisation der Unternehmung, Unternehmensführung, Informationssysteme im Unternehmen, Rechtsformen der Unternehmen,
Betriebliches Rechnungswesen, Kosten- und Leistungsrechnung, Steuern der
Unternehmung, Finanzierungsarten, Planungsrechnung
Prozessautomatisierung (TECH-GK)
Grundprinzipien: Technische Prozesse, Prozessdatenerfassung und –auswertung,
Steuern und Regeln; Steuerungen und Zustandsautomaten: Beschreibung, Simulation
in einer Programmiersprache, Prozesssteuerungen; Anwendung der
Prozessdatenverarbeitung und gesellschaftliche Auswirkungen: Simulation realer
technischer Prozesse mit Modellen, Robotik, automatisierte Fabrik;
Speicherprogrammierbare Steuerungen: Verknüpfungen, Ablaufsteuerungen.
Q4
Datenbanken (TEWI-LK)
Architektur von Datenbanken, Dreischichten-Modell, Datenbankarten( Hierarchisches-,
Netzwerk-, Relationales-, Objektorientiertes Modell), ERM- Diagramm, Entitäten,
Beziehungen, Kardinalitäten, Transformation von Entitätstypen, Normalisierung (1.-3.
NF) Abhängigkeiten zwischen Attributen, Semantische Integrität, Relationale Datenbank
(Datenfeld, Datensatz, Tabelle, Schlüssel), Datenmanipulation: Abfragen in SQL,
Aggregatfunktionen, Gruppierung, Sortierung, Unterabfragen, Datensicherheit und
Datenschutz.
Webdesign und Multimedia (TEWI-GK)
Praktischen Einsatzmöglichkeiten, Informationssysteme (Webportal), eCommerce,
eBanking, Computer Based Training (CBT), Designgrundsätze, HTML-Grundlagen,
einfache Animationen, Interaktionen, HTML-Editor, digitale Bildbearbeitung,
Grafikformate, Skriptsprachen
Webbasierte Anwendungen (TECH-GK)
Eigenschaften verteilter Systeme, Verteilte Datenbanksysteme, Client/ServerArchitektur, Mehrebenen-Architektur, Webserver, Datenbankserver, http, Servlets;
Serverpages, Repräsentation per HTML, Datenrepräsentation.
Zusammengestellt nach den Lehrplänen für Berufliche Gymnasien,
Fachrichtung Technik des Hessischen Kultusministeriums, 2005
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